CN202017587U - 多级闪蒸提取地热发电系统 - Google Patents

Abstract

多级闪蒸提取地热发电系统，主要由地热井(1)、热水泵一(2)、一级减压扩容器(3)、汽轮发电机组(4)、二级减压扩容器(5)、凝气器(6)、排水泵二(7)和排水泵三(8)组成，其特征在于：热水泵一(2)的进水端、出水端分别接通地热井(1)和一级减压扩容器(3)，一级减压扩容器(3)的出汽端、出水端分别接通汽轮发电机组(4)和二级减压扩容器(5)，一级减压扩容器(3)和汽轮发电机组(4)之间设置有一级止回阀(31)，二级减压扩容器(5)的出汽端、出水端分别连通汽轮发电机组(4)和排水泵三(8)，二级减压扩容器(5)和汽轮发电机组(4)之间设置有二级止回阀(51)，汽轮发电机组(4)的出汽端接通凝气器(6)，凝气器(6)的出水端接通排水泵二(7)，达到设计目的。

Description

多级闪蒸提取地热发电系统

技术领域

本实用新型涉及提取地热发电系统，尤其涉及多级闪蒸提取地热发电系统。

背景技术

地热发电是地热应用的最重要的方式，也是最有前途的方式。由于它既清洁又廉价，加之全球化石油燃料告急，在各国积极寻求多种新能源的大趋势下，地热发电还是受到国际能源界的青睐。目前，已有80多个国家证实拥有地热资源，其中有60多个国家和地区已开放利用。

世界上最早利用地热发电的国家是意大利，1812年意大利就开始利用地热温泉提取硼砂；并与1904年建成了世界上第一座80千瓦小型地热实验电站。到目前为止。世界上约有32个国家先后建立了地热发电站，总容量已超过800万千瓦。

目前世界上实际能利用的地热资源很少，主要受限于蒸汽田和热水田，这两者统称为地热田。地热蒸汽田以蒸汽为主，温度较高，一般为160℃以上，可将地热汽田的蒸汽直接引入普通汽轮机发电。地热热水田则以热水为主，温度较低，一般为50～160℃，这就需要将地热水中的热能转换成地热蒸汽引入普通汽轮机发电。

我国地热资源的分布较广，北京、天津、河北、四川、西藏都发现较为丰富的地热资源。但从温度划分的角度来讲，大都属于中低温地热田，而中低温地热田中的地热水从井口引出后，绝大部分是地热水(约占96％)，也同时有部分地热蒸汽(约占4％)，而地热田的地热蒸气或热水的参数(温度、压力)，相对于常规火电厂的参数来说都是很低的，地热发电的效率也远低于火力发电，目前大多采用单级闪蒸系统发电效率低，热损失严重，急需一种装置把地热水中的水和蒸汽热能都能最大限度地利用起来，而且同时做到投资省满足人们的新的需求。

发明内容

本实用新型的目的是研制一种解决上述问题，发电效率高，热效率高的多级闪蒸提取地热发电系统。

本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型多级闪蒸提取地热发电系统主要由地热井、热水泵一、一级减压扩容器、汽轮发电机组、二级减压扩容器、凝气器、排水泵二和排水泵三组成，其特征在于：热水泵一的进水端、出水端分别接通地热井和一级减压扩容器，一级减压扩容器的出汽端、出水端分别接通汽轮发电机组和二级减压扩容器，一级减压扩容器和汽轮发电机组之间设置有一级止回阀，二级减压扩容器的出汽端、出水端分别连通汽轮发电机组和排水泵三，二级减压扩容器和汽轮发电机组之间设置有二级止回阀，汽轮发电机组的出汽端接通凝气器，凝气器的出水端接通排水泵二，达到设计目的。

在使用时，热水泵一把地热井中的地热水被抽出，地热流体进入一级减压扩容器，产生的地热蒸气通过一级止回阀进入汽轮发电机组的高压部分推动汽轮机旋转做功发电，从一级减压扩容器底部出来的闪蒸后的地热水再进入二级减压扩容器，产生二次闪蒸蒸汽通往汽轮发电机组的低压部分推动汽轮机旋转做功发电，从二级减压扩容器底部出来的闪蒸后的剩余地热水，通过排水泵三提升扬程，并向用户供暖，从汽轮发电机组出来的地热蒸汽进入凝汽器与冷源热交换冷凝，并通过排水泵二排出，冷源吸收地热蒸汽冷凝释放的热量后向用户供暖，达到设计目的。

闪蒸(减压扩容法)地热发电系指把来自地热井的地热水，送到一个容器内维持着比地热水压力低的容器中减压扩容，使温度不太高的地热水因汽压降低而沸腾变成蒸汽，并将产生的蒸气送往汽轮机膨胀做功发电。闪蒸地热发电系统是一种比较适用于中低温地热水发电的系统。

众所周知，水的沸点和气压有关，在101.325kPa下，水在100℃沸腾。如果气压降低，水的沸点也相应地降低。在50.663kPa时，水的沸点降到81℃；在20.265kPa时，水的沸点为60℃；而在3.04kPa时，水在24℃就沸腾。同理地热水进入比地热水压力低的容器中就会沸腾汽化，产生地热蒸汽。

闪蒸器的级数增加，单位质量工质输出功也增加，即地热水中的能量愈能得到充分利用。当技术无限多时，理论上可以得到最大的输出功，增益达到极限。但是，级数增加将使设备投资增加，系统变得复杂，所以实际采用的闪蒸级数一般不超过四级。地热流体温度高时可以级数多些，热水温度低时就不宜采用二级以上的闪蒸系统，三级、四级或更多级的闪蒸系统即是在二级减压扩容器下再接三级减压扩容器，在三级减压扩容器后再接四级减压扩容器，以此类推，闪蒸产生的地热蒸汽都进入汽轮发电机组做功发电，从最后一级减压扩容器出来的地热水通过泵排出。

实验表明：双级闪蒸法发电系统发电效率较高，一般比单级闪蒸法发电系统高15％～20％，

本实用新型具有以下优点：

1、经由本实用新型的实施，利用可再生的地热资源，在整个系统过程中，没有外加任何有毒工质，对环境污染较小。

2、经由本实用新型的实施，结构简单，地热水的热效率高，出站电力高。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限制。

图1是本实用新型的结构原理示意图。

在图中，1地热井、2泵一、3一级减压扩容器、31一级止回阀、4汽轮发电机组、5二级减压扩容器、51二级止回阀、6凝气器、7排水泵二、8排水泵

具体实施方式

图1中所示，本实用新型主要由地热井1、热水泵一2、一级减压扩容器3、汽轮发电机组4、二级减压扩容器5、凝气器6、排水泵二7和排水泵三8组成，其特征在于：热水泵一2的进水端、出水端分别接通地热井1和一级减压扩容器3，一级减压扩容器3的出汽端、出水端分别接通汽轮发电机组4和二级减压扩容器5，一级减压扩容器3和汽轮发电机组4之间设置有一级止回阀31，二级减压扩容器5的出汽端、出水端分别连通汽轮发电机组4和排水泵三8，二级减压扩容器5和汽轮发电机组4之间设置有二级止回阀51，汽轮发电机组4的出汽端接通凝气器6，凝气器6的出水端接通排水泵二7，达到设计目的。

在图1中，箭头所示方向是地热流体的流动方向，在系统工作时，地热井1中的地热水通过热水泵一2抽出，地热流体进入一级减压扩容器3闪蒸，产生的地热蒸气经一级止回阀31进入汽轮发电机组4的高压部分推动汽轮机旋转做功发电，从一级减压扩容器3底部出来的闪蒸后的剩余地热水，再进入二级减压扩容器5闪蒸，产生二次蒸汽经二级止回阀51通往汽轮发电机组4的低压部分推动汽轮机旋转做功发电，从二级减压扩容器5底部出来的闪蒸后的剩余地热水，通过排水泵三8提升扬程，并向用户供暖，从汽轮发电机组4出来的地热蒸汽进入凝汽器6与冷源热交换冷凝，通过排水泵二7排出，冷源吸收地热蒸汽冷凝释放的热量后向用户供暖，达到设计目的。

本实用新型的实施，结构简单，地热水的热效率高，出站电力高，绿色环保无污染，广泛应用于多级闪蒸提取地热发电系统领域。

Claims (3)

1.多级闪蒸提取地热发电系统，主要由地热井(1)、热水泵一(2)、一级减压扩容器(3)、汽轮发电机组(4)、二级减压扩容器(5)、凝气器(6)、排水泵二(7)和排水泵三(8)组成，其特征在于：热水泵一(2)的进水端、出水端分别接通地热井(1)和一级减压扩容器(3)，一级减压扩容器(3)的出汽端、出水端分别接通汽轮发电机组(4)和二级减压扩容器(5)，二级减压扩容器(5)的出汽端、出水端分别连通汽轮发电机组(4)和排水泵三(8)，汽轮发电机组(4)的出汽端接通凝气器(6)，凝气器(6)的出水端接通排水泵二(7)。

2.根据权利要求1所述的多级闪蒸提取地热发电系统，其特征是所述一级减压扩容器(3)和汽轮发电机组(4)之间设置有一级止回阀(31)。

3.根据权利要求1所述的多级闪蒸提取地热发电系统，其特征是所述二级减压扩容器(5)和汽轮发电机组(4)之间设置有二级止回阀(51)。

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